CN207114185U - 一种模拟船舶运行工况的实验台架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟船舶运行工况的实验台架，包括催化氧化颗粒床系统、催化氧化还原反应器、尿素喷氨和电控系统和发动机台架,所述发动机台架固定安装在底座上，尿素喷氨和电控系统固定安装在底座上，尿素储罐固定安装在底座上且位于尿素喷氨和电控系统旁，尿素储罐的出液口通过导管与尿素喷氨和电控系统的进液口相连接，所述模拟船舶运行工况的实验台架仿真度高，对船舶运行工况具有很大的研究价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及尾气处理领域，尤其是涉及一种模拟船舶运行工况的实验台架。
背景技术
船舶运输工业发展迅速,成为物流的主力，2015年全国港口完成货物吞吐量107.8亿吨，其中外贸吞吐量达30.6亿吨，分别是1978年的38和51倍，港口吞吐量连续多年保持世界第一。
但是船用柴油机尾气排放：排放物危害大、排放量大、污染严重。船机排气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、颗粒物等排气污染物。美国国家环保局将柴油机排放的40多种化合物列入了“危险空气污染物清单”(HAPs)，如：甲醛、乙醛、 1,3－丁二烯、苯、多环芳烃类和砷、铅、汞、锰等金属的化合物。
在相关法规中，对于环保要求，国家法律、法规提高了排放要求。例如大气污染防治法》等一系列相关法律法规正式实施，环境保护部正式发布《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB15097-2016)。
但是船舶尾气治理技术研究现状：国外垄断、国内空白。因国内船舶尾气治理的标准和技术落后，和发达国家相比，GB15097-2016的第一阶段和目前欧洲实施的标准相当，第二阶段和美国第三阶段实施的标准相当。
因我国科技技术落后、经济水平等各方面因素与发达国家相对落后，在船舶尾气治理技术开发应用技术这块还没有得到真正落实。对于船舶尾气处理研究还处在一个新的开始阶段，不管是理论方面的研究，还是实体控制技术方面的研究同样都处于起始阶段。鉴于这种现状，本公司现阶段特开展船用柴油发动机尾气排放(台架试验)研究，且已经取得了初步的研究试验成果。结合现有的技术条件，以及考虑到船舶实际的运行工况受海况的影响因素比较大，经过本公司技术团队的共同研发，针对船舶实际运行工况进行模拟，对实验台架提供一种可行性方案设计。
实用新型内容
本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种模拟船舶运行工况的实验台架，包括催化氧化颗粒床系统、催化氧化还原反应器、尿素喷氨和电控系统和发动机台架,所述发动机台架固定安装在底座上，尿素喷氨和电控系统固定安装在底座上，尿素储罐固定安装在底座上且位于尿素喷氨和电控系统旁，尿素储罐的出液口通过导管与尿素喷氨和电控系统的进液口相连接，发动机台架通过排气管与催化氧化颗粒床系统的进气口相连，催化氧化颗粒床系统的出气口与催化氧化还原反应器的进气口相连，催化氧化还原反应器的出气口与溴冷机的进气口相连，溴冷机的出气口通大气。
作为本实用新型进一步的方案：所述发动机台架上固定安装四个螺旋线圈支角，螺旋线圈设在发动机台架的顶部且位于螺旋线圈支角上，模拟工况的智能电控系统设于发动机台架的底部。
作为本实用新型再进一步的方案：所述发动机台架与催化氧化颗粒床系统之间的排气管上设有第一温度计和第一压力计。
作为本实用新型再进一步的方案：所述催化氧化颗粒床系统与催化氧化还原反应器之间的导气管上固定安装有第一氮氧化物浓度传感器。
作为本实用新型再进一步的方案：所述催化氧化还原反应器出气端的导气管上固定安装有第一氮氧化物浓度传感器。
作为本实用新型再进一步的方案：所述催化氧化还原反应器与溴冷机之间设有第二温度计、第二压力计和靶式流量计。
作为本实用新型再进一步的方案：所述催化氧化还原反应器设有管线，管线的一端与尿素喷氨和电控系统的出液口相连，管线的另一端连通至喷雾器且喷雾器设于催化氧化还原反应器内部。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
所述模拟船舶运行工况的实验台架通过对螺旋线圈相应的参数设置，线圈内发生磁场变化，导致螺旋线圈支角的高度发生变化，从而使发动机台架发生晃动，达到用于模拟船舶运行的工况，结构简单，操作方便，仿真度高，进行台架实验研究具有重要的研究价值和意义。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是模拟船舶运行工况的实验台架的结构示意图。
图2是模拟船舶运行工况的实验台架中发动机台架的俯视图。
图3是模拟船舶运行工况的实验台架中的侧视图。
图中：排气管1、第一压力计2、第一温度计3、催化氧化颗粒床系统4、第一氮氧化物浓度传感器5、催化氧化还原反应器6、第二温度计7、第二氮氧化物浓度传感器8、第二压力计9、靶式流量计10、溴冷机11、尿素储罐12、导管13、尿素喷氨和电控系统14、底座15、发动机台架16、螺旋线圈支角17、模拟工况的智能电控系统14和螺旋线圈19。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种模拟船舶运行工况的实验台架，包括排气管1、第一压力计2、第一温度计3、催化氧化颗粒床系统4、第一氮氧化物浓度传感器5、催化氧化还原反应器6、第二温度计7、第二氮氧化物浓度传感器8、第二压力计9、靶式流量计10、溴冷机11、尿素储罐12、导管13、尿素喷氨和电控系统14、底座15、发动机台架16、螺旋线圈支角17、模拟工况的智能电控系统14和螺旋线圈19,所述发动机台架 16固定安装在底座15上，尿素喷氨和电控系统14固定安装在底座15上，尿素储罐12固定安装在底座15上且位于尿素喷氨和电控系统14旁，尿素储罐12的出液口通过导管13 与尿素喷氨和电控系统14的进液口相连接，发动机台架16通过排气管1与催化氧化颗粒床系统4的进气口相连，催化氧化颗粒床系统4的出气口与催化氧化还原反应器6的进气口相连，催化氧化还原反应器6的出气口与溴冷机11的进气口相连，溴冷机11的出气口通大气，所述发动机台架16上固定安装四个螺旋线圈支角17，螺旋线圈19设在发动机台架16的顶部且位于螺旋线圈支角17上，模拟工况的智能电控系统14设于发动机台架16 的底部；所述发动机台架16与催化氧化颗粒床系统4之间的排气管1上设有第一温度计3 和第一压力计2；所述催化氧化颗粒床系统4与催化氧化还原反应器6之间的导气管上固定安装有第一氮氧化物浓度传感器5；所述催化氧化还原反应器6出气端的导气管上固定安装有第一氮氧化物浓度传感器8；所述催化氧化还原反应器6与溴冷机11之间设有第二温度计7、第二压力计9和靶式流量计10；所述催化氧化还原反应器6设有管线，管线的一端与尿素喷氨和电控系统14的出液口相连，管线的另一端连通至喷雾器且喷雾器设于催化氧化还原反应器6内部。
本实用新型的工作原理是：
船舶尾气由发动机经过排气管1进入催化氧化颗粒床系统4中，催化氧化颗粒床系统 4用于去除PM2.5级及以上的颗粒物，经过过滤处理的尾气到达催化氧化还原反应器6中，尿素溶液经过尿素喷氨和电控系统14由催化氧化还原反应器6中的喷雾器喷出，尿素溶液与催化氧化还原反应器6中的高温尾气结合从而去除尾气中的氮氧化物，发动机台架16上设有螺旋线圈19，螺旋线圈19通电后，通过相应的参数设置，线圈内发生磁场变化，导致线圈支角的高度发生变化，从而使台架发生晃动，达到用于模拟船舶运行的工况，测试结果如下表所示：
因实验条件以及技术条件有限等因素影响，本实验台架只针对部分海况等级进行模拟，但都表现出了较好的实验效果。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种模拟船舶运行工况的实验台架，包括催化氧化颗粒床系统(4)、催化氧化还原反应器(6)、尿素喷氨和电控系统(14)和发动机台架(16), 其特征在于，所述发动机台架(16)固定安装在底座(15)上，尿素喷氨和电控系统(14)固定安装在底座(15)上，尿素储罐(12)固定安装在底座(15)上且位于尿素喷氨和电控系统(14)旁，尿素储罐(12)的出液口通过导管(13)与尿素喷氨和电控系统(14)的进液口相连接，发动机台架(16)通过排气管(1)与催化氧化颗粒床系统(4)的进气口相连，催化氧化颗粒床系统(4)的出气口与催化氧化还原反应器(6)的进气口相连，催化氧化还原反应器(6)的出气口与溴冷机(11)的进气口相连，溴冷机(11)的出气口通大气。
2.根据权利要求1所述的模拟船舶运行工况的实验台架，其特征在于，所述发动机台架(16)上固定安装四个螺旋线圈支角(17)，螺旋线圈(19)设在发动机台架(16)的顶部且位于螺旋线圈支角(17)上，模拟工况的智能电控系统(14)设于发动机台架(16)的底部。
3.根据权利要求1或2所述的模拟船舶运行工况的实验台架，其特征在于，所述发动机台架(16)与催化氧化颗粒床系统(4)之间的排气管(1)上设有第一温度计(3)和第一压力计(2)。
4.根据权利要求1所述的模拟船舶运行工况的实验台架，其特征在于，所述催化氧化颗粒床系统(4)与催化氧化还原反应器(6)之间的导气管上固定安装有第一氮氧化物浓度传感器(5)。
5.根据权利要求1所述的模拟船舶运行工况的实验台架，其特征在于，所述催化氧化还原反应器(6)出气端的导气管上固定安装有第一氮氧化物浓度传感器(8)。
6.根据权利要求1或5所述的模拟船舶运行工况的实验台架，其特征在于，所述催化氧化还原反应器(6)与溴冷机(11)之间设有第二温度计(7)、第二压力计(9)和靶式流量计(10)。
7.根据权利要求1所述的模拟船舶运行工况的实验台架，其特征在于，所述催化氧化还原反应器(6)设有管线，管线的一端与尿素喷氨和电控系统(14)的出液口相连，管线的另一端连通至喷雾器且喷雾器设于催化氧化还原反应器(6)内部。
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